如何通过基准测试度量和改进 Java 函数性能？

通过基准测试测量 java 函数性能非常重要，可以衡量当前性能，确定瓶颈和跟踪改进。使用 jmh 和 benchmark harness 对于基准测试，分析结果可以识别性能瓶颈，如 hashmap 性能可以使用 concurrenthashmap 提高。

如何通过基准测试测量和改进 Java 函数性能

背景

测量和改进基准测试 Java 函数的性能非常重要。通过建立基准，您可以测量函数的当前性能，确定性能瓶颈，并跟踪改进后的变化。

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基准测试工具

Java 提供了几种基准测试工具，如：

• JMH (Java 微基准)：用于基准测试微服务和系统。
• Benchmark Harness：可用于内置基准测试框架 Java 在基本基准测试中进行。
• GATLING：用于负载和性能测试的工具可以包括基准测试功能。

实战案例：基准测试 HashMap

考虑将键值存储在一个位置。 HashMap 中的函数：

public Map<String, Integer> getHashMap(List<String> keys, List<Integer> values) {
    Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
    for (int i = 0; i < keys.size(); i++) {
        map.put(keys.get(i), values.get(i));
    }
    return map;
}

使用 JMH 进行基准测试

要使用 JMH 对此函数进行基准测试，可使用此代码：

@Benchmark
@BenchmarkMode(Mode.Throughput)
public Map<String, Integer> getHashMap_jmh(BenchmarkState state) {
    return getHashMap(state.keys, state.values);
}

public static class BenchmarkState {
    // JMH 在这一类中自动创建一个例子，并根据需要使用它作为基准方法来传达一些状态。
    @Param({ "1000", "100000" })
    public int size;
    public List<String> keys;
    public List<Integer> values;

    @Setup
    public void setup() {
        keys = new ArrayList<>();
        values = new ArrayList<>();
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            keys.add("key" + i);
            values.add(i);
        }
    }
}

使用 Benchmark Harness 进行基准测试

要使用 Benchmark Harness 对此函数进行基准测试，可使用此代码：

public class GetHashMapBenchmark {

    @Benchmark
    public Map<String, Integer> getHashMap() {
        return getHashMap(keyList, valueList);
    }

    private List<String> keyList = new ArrayList<>();
    private List<Integer> valueList = new ArrayList<>();

    @Before
    public void setUp() {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            keyList.add("key" + i);
            valueList.add(i);
        }
    }
}

改进性能

一旦对函数进行基准测试，就可以确定性能瓶颈并实现改进。例如，为了改进 HashMap 性能，可考虑使用 ConcurrentHashMap。

结语

测量和改进基准测试 Java 函数性能的关键实践。通过使用基准测试工具，可以识别性能瓶颈，提高应用程序的整体效率。

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